1241
11 Мая 2018 в 13:10 11.05.2018 в 13:10

Релятивистское замедление времени

Содержание

В 1905 году Эйнштейн публикует теорию относительности. Она сразу становится самым обсуждаемым и резонансным событием в мире физики.

Суть теории

Согласно ее постулатам, при движении объектов с околосветовой скоростью, знакомые нам физические процессы начинают протекать не совсем обычным образом. Например, при достижении скорости света время может вообще остановиться.

Полеты в космос

Учитывая сложность восприятия, лучше всего разобрать эту теорию на простом примере. Давайте представим себе, что человечество создало космический корабль, способный лететь со скоростью, близкой к скорости света. Цель полета – ближайшая к нам звезда, потенциально пригодная для жизни.

Но сразу достичь скорости света мы не сможем. Сначала нужно разогнаться. Напомним, что скорость света составляет 300 000 км/секунду. Таким образом, экипаж космического корабля достигнет нужной планеты за какое-то время. Вопрос – сколько времени пройдет на Земле и сколько проведут в пути астронавты по часам корабля?

Релятивистское замедление времени – время на Земле

Релятивистское замедление времени – время на корабле

Теоретическая сторона вопроса

Рассмотрим теперь, как специальная теория относительности описывает эффект замедления времени. Пусть имеется две инерциальные системы отсчета. Одну из них мы примем за неподвижную, например, это может быть Земля. Вторую систему мы свяжем с космическим кораблем, который будет двигаться относительно Земли прямолинейно и равномерно, то есть с постоянным вектором скорости. Эту систему мы назовем движущейся. Пусть на Земле и в космическом корабле находятся одинаковые часы. Итак, космический корабль движется со скоростью vv. Так как движение корабля происходит по прямой линии, то нам достаточно одной пространственной координаты xx и времени tt.

Представим два любых последовательных события в одной и той же точке корабля. В неподвижной системе отсчета (связанной с Землей) временные координаты этих событий t1t_1, и t2t_2. В движущейся системе (связанной с космическим кораблем) временные координаты тех же двух событий t1t'_1 и t2t'_2. Нас будет интересовать тот промежуток времени, который протекает от первого события к второму. Теория относительности дает удивительный результат:

Δt=Δt1v2/c2\Delta t=\frac{\Delta t'}{\sqrt{1-v^2/c^2}}

Δt=t2t1\Delta t=t_2-t_1 — отрезок времени между событиями, измеренный с Земли,

Δt=t2t1\Delta t'=t'_2-t'_1 — отрезок времени между событиями, измеренный с борта корабля.

Видно, что Δt\Delta t больше Δt\Delta t'. Причем тем больше, чем быстрее движется корабль. Это и есть главная формула релятивистского замедления времени.

Стоит отметить, что замедление времени, несмотря на свою необычность, – это экспериментально подтвержденный факт.

+0
-0
Нет комментариев
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат

Интересные статьи за сегодня

Пришла пора получше изучить свои права как студента.
356 +252
0
В жизни каждого студента случается момент, когда он задумывается, «где я повернул не туда?».
821 +108
0
Форму набора каждый выбирает сам – по возможностям или по желанию. Спешим обрадовать: у коммерции тоже есть плюсы.
2617 +61
0
В этой статье вы узнаете, что из себя представляет биржа студенческих работ
281 +44
0
Сегодня вы студент, а завтра уже нет. Как вернуться к учебе после отчисления?
4704 +39
0
Хотите выполнять заказы?
Стать автором
Хотите заказать работу?
Разместить заказ
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку более 30 680 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут